基坑支護施工中的安全監(jiān)測預警技術(shù)研究與應用

文/ 王湧　浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局　浙江紹興　312000

基坑支護施工中的安全監(jiān)測預警技術(shù)研究與應用

文/ 王湧浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局浙江紹興312000

我國的基礎工程建設正在如火如荼地開展，基坑支護施工工程作為基礎工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對基礎工程質(zhì)量具有不可忽略的重要意義，基坑結(jié)構(gòu)開挖的施工過程中，支護的安全有效性需要引起重點關(guān)注，如果缺乏安全有效的監(jiān)測預警措施，則會存在施工安全隱患，因此，基坑支護施工中的安全檢測預警技術(shù)，有預防基坑支護體位移和變形的重要功用，要分析基坑支護施工中的安全監(jiān)測預警技術(shù)原則及內(nèi)容，推動基坑支護工程施工安全順利進行。

基坑支護；施工；安全監(jiān)測；預警技術(shù)

在我國的城市建設中，高層建筑快速發(fā)展，地下空間的開發(fā)利用度也不斷擴大，這就使基礎工程施工建設中的涉及因素較多且存在不確定性，諸如：地下土體的性質(zhì)、土體的荷載條件、施工作業(yè)環(huán)境等，因而，在基坑支護工程施工領域中，存在一定的安全隱患，需要采用施工安全監(jiān)測預警技術(shù)，為基坑支護施工工程保駕護航。

一、基坑支護施工中的安全現(xiàn)狀分析

1.對基坑支護施工的重視度不足。在基坑支護施工過程中，存在施工環(huán)境較為復雜、施工作業(yè)環(huán)節(jié)較為繁雜的現(xiàn)象，一些管理者存在疏忽心理，對于基坑支護施工的安全，重視不足，沒有采用有效的安全監(jiān)測體系和措施，從而使基坑支護施工存在安全隱患。

2.基坑支護結(jié)構(gòu)的合理性欠缺。基坑支護工程要承擔較大的土體壓力，由于地質(zhì)情況錯綜復雜，存在動態(tài)變化的特性，因而，難以準確計算出基坑支護結(jié)構(gòu)所承載的土體壓力，在實際施工過程中的土體壓力與設計的壓力可能存在較大差異，這就使基坑支護施工存在安全隱患；還有在基坑支護施工中的噴錨網(wǎng)支護施工，極易遭遇軟土層、流砂等意外的、穩(wěn)定性較差的狀況，也存在坍塌的安全隱患。

3.土體取樣不完整?；又ёo工程施工處于長期、動態(tài)的狀態(tài)，這就增大了基坑土體取樣的難度，需要考慮地下水等特殊地質(zhì)環(huán)境以及土體開挖后的位移狀況，如果考慮欠周，缺乏應急措施應對，則會引發(fā)安全事故。

二、基坑支護施工中的安全監(jiān)測預警技術(shù)綜述

在基坑支護施工工程之中，要采用先進的設備對基坑結(jié)構(gòu)進行安全監(jiān)測，安全監(jiān)測的重點在于對基坑的位移狀況、沉降水平、應力效應、傾斜角度等參數(shù)進行監(jiān)測，并分析基坑所處環(huán)境的地質(zhì)巖土狀況，進行對比分析和計算，并對基坑支護施工中的動態(tài)變化進行預測，不斷地對支護參數(shù)進行優(yōu)化，并對支護險情進行及時的預警，從而將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

基坑支護施工安全監(jiān)測預警技術(shù)的應用原則，主要體現(xiàn)于以下幾個方面：

1.安全可靠性原則?；又ёo安全監(jiān)測預警技術(shù)要使用安全可靠的設備，要采用電子測試儀器，并將其與機械式測試儀器相比較，使其處于良好的監(jiān)測狀態(tài)。

2.全方位原則。在基坑支護安全監(jiān)測技術(shù)中，要采用多層次、全方位的監(jiān)測，不僅要采用電子測試儀器，還要進行針對性的巡檢，同時還要盡量采用機械式的監(jiān)測儀器作為輔助，對基坑位移進行監(jiān)測，還要對其他的物理量進行監(jiān)測，要形成具有一定測點覆蓋率的監(jiān)測網(wǎng)，從而實現(xiàn)多層次、全方位的監(jiān)測。

3.重點監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)的原則。在基坑支護施工過程中，對于一些關(guān)鍵部位的支護監(jiān)測，要進行重點監(jiān)測和針對性的監(jiān)測，從而提高監(jiān)測的準確性。

4.經(jīng)濟實用原則?；又ёo施工大多是臨時性工程，如果監(jiān)測范圍較小，可以采用相對低廉的檢測儀器，以降低基坑支護施工工程的成本，同時，在進行基坑支護監(jiān)測系統(tǒng)的安裝過程中，還要盡可能地實用和方便。

三、基坑支護施工中的安全監(jiān)測預警技術(shù)的要求與應用

（一）基坑支護安全監(jiān)測預警要求

1.安全要求?；又ёo安全監(jiān)測預警技術(shù)要與監(jiān)測對象的安全系統(tǒng)相吻合，監(jiān)測預警技術(shù)的應用以不妨礙施工正常進行和影響周邊環(huán)境為前提。

2.施工技術(shù)要求?；又ёo安全監(jiān)測預警技術(shù)要與現(xiàn)代科技水平相適應，并根據(jù)環(huán)境和條件的許可范圍來確定所使用的技術(shù)。

3.優(yōu)先與特殊的要求。對于可以降低施工成本的安全監(jiān)測預警技術(shù)，可以優(yōu)先考慮，并對于有特殊要求的保護對象，要盡可能地滿足。

4.沉降要求?；又ёo安全監(jiān)測預警技術(shù)的應用要綜合考慮環(huán)境的因素，諸如：地表角變位、地標水平應變等。

5.位移要求。在基坑支護安全監(jiān)測預警技術(shù)中，要根據(jù)不同的位移情況，進行不同的監(jiān)測技術(shù)應用。

（二）基坑支護施工安全監(jiān)測預警技術(shù)的安全分析

1.支護位移

我國的諸多區(qū)域都將位移總量作為基坑支護施工變形的預警指標，不同的區(qū)域其預警指標不同。例如：上海區(qū)域?qū)?cm作為一級支護的位移計算控制值；廣州地區(qū)則將不超過3cm或者地面最大沉降不超過2.5cm，作為一級基坑支護結(jié)構(gòu)的指標。天津地區(qū)則要求10m內(nèi)有管線或構(gòu)筑物的支護結(jié)構(gòu)的最大位移小于3～5cm，對沒有構(gòu)筑物的支護結(jié)構(gòu)的最大位移為15～20cm。

對于基坑支護施工周圍的構(gòu)筑物也要加以安全保護，要根據(jù)保護對象的限度，擬定位移量，例如：北京地鐵隧道對此就做出規(guī)定，地鐵隧道周圍的基坑支護施工的位移限量應當控制在20mm之內(nèi)。

2.支護傾斜

在基坑支護安全監(jiān)測預警技術(shù)中，要控制開挖位移及深度之間的比例，不同地區(qū)有不同的安全監(jiān)測預警指標：深圳地區(qū)的最大位移和開挖深度的比值為0.25%～2%；上海地區(qū)的最大位移與開挖深度的比值為0.6%～1.2%。在土釘墻支護施工過程中，基坑頂部側(cè)向位移與開挖深度的比值如果高于0.3%時，要加強監(jiān)測，并采取必要的加固措施，對于支護結(jié)構(gòu)的縱深彎矩發(fā)生明顯變化的狀況，要及時報警。

3.其他安全分析

對于基坑支護施工中的位移速率也要加以安全監(jiān)測，對于短期內(nèi)急劇提升位移速率的狀況，要提前預警。對基坑內(nèi)部的降水水位也要加以安全監(jiān)測，要將基坑內(nèi)降水水位總體控制在1000mm之內(nèi)，每天的降水水位要控制在500mm之內(nèi)。還有由于立柱樁差異而導致的沉降或隆起狀況，也要進行安全監(jiān)測，對于立柱樁差異而產(chǎn)生的沉降或隆起的安全監(jiān)測，要總體控制在10mm之內(nèi)。

結(jié)語：

總之，由于基坑支護施工會導致水平位移及豎向沉降、土體傾斜等狀況，因而，要構(gòu)建完整而先進的安全監(jiān)測預警技術(shù)體系，提前發(fā)現(xiàn)險情先兆，需關(guān)注各種地質(zhì)環(huán)境因素，制定切實可行、安全可靠的基坑支護施工方案，全面分析地下水狀況、突發(fā)災害等情況，確?；又ёo施工的安全。

［1］李世群.基坑監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)［D］.電子科技大學，2011.

［2］金鑫.基坑監(jiān)測管理模型的研究與應用［D］.東北石油大學，2011.